KR102038952B1 - 배연가스 세정액 정화 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배연가스 세정액 정화 시스템에 관한것으로, 더욱 상세하게는 세정액을 이용하여 배연가스로부터 황산화물 등의 오염물을 제거하는 스크러버와, 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액을 정화하는 제1정화유닛과, 상기 제1정화유닛과 직렬연결되어 1차 정화된 세정액을 여과를 통하여 2차 정화하는 제2정화유닛과, 상기 제2정화유닛에서 정화된 세정액을 상기 스크러버에 다시 공급하는 세정액재공급부와, 상기 정화유닛에서 배출된 슬러지를 처리하여 저장하는 슬러지처리유닛을 포함하고, 상기 제1정화유닛은 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액을 일시적으로 저장하는 순환탱크와, 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액의 오염물을 응집시키는 응집제를 공급하는 응집제공급장치와, 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액을 일정시간 체류시키고 오염물을 침전시켜서 1차로 정화하는 침전장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 배연가스 세정액 정화시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 배연가스 세정액 정화 시스템에 관한것으로, 더욱 상세하게는 세정액을 이용하여 배연가스로부터 황산화물 등의 오염물을 제거하는 스크러버와, 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액을 정화하는 제1정화유닛과, 상기 제1정화유닛과 직렬연결되어 1차 정화된 세정액을 여과를 통하여 2차 정화하는 제2정화유닛과, 상기 제2정화유닛에서 정화된 세정액을 상기 스크러버에 다시 공급하는 세정액재공급부와, 상기 정화유닛에서 배출된 슬러지를 처리하여 저장하는 슬러지처리유닛을 포함하고, 상기 제1정화유닛은 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액을 일시적으로 저장하는 순환탱크와, 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액의 오염물을 응집시키는 응집제를 공급하는 응집제공급장치와, 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액을 일정시간 체류시키고 오염물을 침전시켜서 1차로 정화하는 침전장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 배연가스 세정액 정화시스템에 관한 것이다.
현대의 선박은 대부분 자체 동력과 난방을 위한 엔진과 보일러 등을 구비하고 있다. 상기 엔진과 보일러 등을 구동하기 위해서는 연료를 태워야 하는데, 연소 과정에서 발생하는 배연가스에는 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), PM(Particular Matter, 입자성 물질) 등의 유해물질이 포함되어 있다.
황산화물이나 질소산화물은 인체의 점막에 작용해 호흡기 질환을 일으킬 수도 있으며, 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소가 1급 발암물질로 지정한 오염물질이기도 하다. 또한, 상기 SOx나 NOx가 공기 중으로 그대로 방출되면 대기 중의 수분(H20)과 반응하여 각각 황산(H2SO4), 질산(HNO3)이 되어 산성비의 주된 원인이 되기도 한다.
PM은 가스상오염물질에 대비되는 작은 입자의 형태로서 배연가스 속의 PM이 그대로 대기 중에 방출되면 가시거리를 줄이는 시정장애를 일으키거나, 미세한 입자가 폐나 호흡기를 통해 인체에 들어가 각종 질환을 발생시킬 수 있다. 최근 국내에서 문제가 되는 미세먼지 또한 상기 PM에 의한 것으로서 대기오염의 주된 원인으로 볼 수 있다.
따라서 이러한 배연가스 속 유해물질에 대한 방지책이 필요한데, 특히 선박의 경우는 엔진의 출력규모가 거대하여 승용차의 130배에 달하는 배연가스를 내뿜는 것으로 알려져 있는바, 방대한 양의 유해물질 배출을 방지하기 위해 선박의 배연가스에 대한 구체적이고 실체적인 대책이 요구된다.
이에 국제해사기구(International Maritime Organization, 이하 IMO)에서는 배출규제지역(Emission Control Area, 이하 ECA)를 설정하여 해당 해역 내에서 유해물질의 배출량을 제한하고 있다. 특히 황산화물 배출규제지역(SOx Emission Control Area, 이하 SECA)은 NOx 등의 다른 유해물질도 같이 규제하는 상기 ECA보다 더 광범위하게 규정하여 강력한 제재를 가하고 있다.
더구나 2015년 1월 1일부터는 규제를 더욱 강화하여 상기 SECA를 지나는 모든 선박에 대해 환경오염을 일으키는 연료 내 황(Sulphur) 함유율을 0.1%로 제한하였다(IMO 184(59)). 상기 SECA는 2011년 8월 해양오염방지협약의 수정을 통해 기존의 발틱해와 북해지역에서 북미지역으로 확대 규정되었고, 2016년 4월 1일부터는 중국 근해도 지정되는 등, 앞으로 계속 확장될 것이므로 선박의 황산화물 관리는 더 중요해질 전망이다.
또한, ECA 이외 전세계 해역에서도 배연가스 내 SOx 함유량을 3.5% 이하로 규제하던 것을 2016년 10월 28일 개최된 IMO 총회에서 0.5%로 낮추는 법안이 통과되어 2020년부터 시행될 예정에 있는바, 지역을 불문하고 황산화물 관리의 필요성은 더욱 증대하고 있다.
배연가스에서 오염물질을 제거하는 방법에는 크게 건식법과 습식법이 있는데. 건식법은 투자비 및 유지비가 저렴하고, 공정이 단순하며 폐수처리가 필요 없는 장점이 있으나, 분진에 의한 영향이 크고, 오염물질이 제거되지 않고 유출될 가능성이 크다는 단점이 있다. 습식법은 분진에 의한 영향이 적고, SOx와 NOx를 동시에 제거하는데 효율적이며 특히 SOx의 제거 효율이 높은 장점이 있으나, 오염수에 대한 폐수처리가 필요하다는 단점이 있다.
일반적으로 선박의 배연가스의 처리에 관하여는 SOx의 제거 효율이 높다는 점과, 분진에 의한 영향이 적다는 점의 장점으로 인하여 습식법이 많이 사용되는데, 배연가스를 세정하는 공정에서 생성된 오염된 세정액에 대한 처리가 문제된다.
도1은 종래 습식법을 이용한 배연가스 세정액 정화 시스템의 구성도이다. 도1을 참조하면, 종래의 배연가스 세정액 정화시스템은 배연가스에 포함된 황산화물 등의 오염물질을 스크러버(91)에 공급된 세정액과 흡착을 통하여 제거하고, 이 과정에서 생성된 오염된 세정액은 순환수조(95)에 일시적으로 저장되었다가 상기 스크러버(91)에 다시 공급된다. 그리고 순환되는 세정액의 오염도를 낮추기 위하여 여과장치(94)를 포함하고 있으며, 여과시스템은 상기 스크러버(91) -> 순환수조(95) -> 순환수배관(93) -> 스크러버(91)을 순환하는 배관과는 별도로 순환수조(95) -> 여과장치(94) -> 순환수조(95)를 순환하는 여과전용배관을 마련하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로,
본 발명의 목적은, 배연가스로부터 황산화물 등의 오염물을 제거하는 스크러버에서 생성된 오염된 세정액을 정화하고, 정화된 세정액을 상기 스크러버에 다시 공급함으로써, 배연가스의 오염물질을 줄임과 동시에 배연가스의 오염물을 제거하는 과정에서 생성되는 오염된 세정액의 배출을 줄이는 배연가스 세정액 정화 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 스크러버에서 생성된 오염된 세정액을 일시적으로 저장하는 순환탱크를 포함하여, 세정액 순환시스템의 안정성을 높이는 배연가스 세정액 정화 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 순환탱크가 일시적으로 저장하는 오염된 세정액의 일부를 취출하여 정화하고 다시 상기 순환탱크에 공급함으로써, 스크러버에 다시 공급되는 세정액의 오염도를 낮추고 상기 스크러버에 세정액을 공급하는 배관과 스크러버 내에서 세정액을 분무하는 노즐의 오염물로 인한 폐색을 방지하는 배연가스 세정액 정화 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 응집제를 공급하여 오염된 세정액 내에서 오염물의 응집이 더 잘 일어날 수 있도록 함으로써, 세정액의 정화가 더 효율적으로 일어날 수 있도록 하는 배연가스 세정액 정화 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 오염된 세정액을 1차로 정화하는 침전장치를 포함하여, 입자가 큰 오염물은 상기 침전장치에서 정화하고, 직렬연결된 제2정화유닛의 부하를 저감시킴으로써 장기간 운전이 가능한 배연가스 세정액 정화시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 오염된 세정액을 일정시간 체류시키고 오염물을 침전시키는 침전조를 2개 이상 병렬로 연결하고, 상기 침전조를 제어하는 제어유닛을 포함하여 각각의 침전조에서 오염된 세정액을 체류시키고 오염물을 침전시키는 작용은 각각 순차적으로 작동하도록 함으로써, 침전과정 중에 침전조 내에서 세정액의 유동을 방지하고 침전과정이 원할하게 이루어질 수 있는 배연가스 세정액 정화시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 침전조와 순환탱크를 일체로 구성하여, 시스템이 차지하는 공간을 줄임으로써 효율적으로 시스템을 운영할 수 있는 배연가스 세정액 정화시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 제2정화유닛을 여과장치로 구성함으로써, 세정액의 정화용량을 크게하고, 운용비용을 절감할 수 있는 배연가스 세정액 정화시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 여과장치에 자동세척부를 포함하여, 여과장치가 장기간 운전할 수 있는 배연가스 세정액 정화시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 여과장치를 역세척의 방법으로 자동세척을 하고, 여과장치가 오염된 세정액을 여과하는 과정 중에도 역세척이 가능한 배연가스 세정액 정화시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 여과장치의 유입단과 유출단과 배출단의 압력정보에 바탕하여 밸브를 제어하는 제어유닛을 포함하여 역세척이 효율적이고 자동으로 수행되는 배연가스 세정액 정화시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 정화유닛에서 정화된 세정액을 스크러버에 직접 재공급하여, 순도가 높은 세정액을 스크러버에 다시 제공할 수 있는 배연가스 세정액 정화시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 정화유닛에서 정화된 세정액을 순환탱크를 경유하여 스크러버에 재공급함으로써, 정화유닛의 부하를 줄일 수 있는 배연가스 세정액 정화시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 정화유닛에서 배출된 슬러지에 함유된 세정액을 포집하여 여과장치로 공급하는 탈수장치를 포함하여, 선박 외부로 배출되는 슬러지의 양을 줄이고, 시스템의 효율을 높일 수 있는 배연가스 세정액 정화시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 세정액을 이용하여 배연가스로부터 황산화물 등의 오염물을 제거하는 스크러버와, 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액을 정화하는 제1정화유닛과, 상기 제1정화유닛과 직렬연결되어 1차 정화된 세정액을 여과를 통하여 2차 정화하는 제2정화유닛과, 상기 제2정화유닛에서 정화된 세정액을 상기 스크러버에 다시 공급하는 세정액재공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제1정화유닛은 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액을 일정시간 체류시키고 오염물을 침전시켜서 정화하는 침전장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 침전장치는 오염된 세정액을 일정시간 체류시키고 오염물을 침전시키는 침전조를 포함하고, 상기 침전조는 적어도 2개 이상이 병렬로 연결되며, 오염된 세정액을 체류시키고 오염물을 침전시키는 작용은 각각의 침전조가 순차적으로 작동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 침전조는 하부로 갈수록 좁아지는 테이퍼(taper) 형상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 침전장치는 상기 침전조의 상부와 연결되어 오염된 세정액을 상기 침전조로 안내하는 오염수유입관과, 상기 침전조의 테이퍼 형상의 하부와 연결되어 상기 오염된 세정액으로부터 오염물이 침전되어 형성된 슬러지를 배출하는 슬러지배출관과, 상기 침전조의 수직면이 끝나는 지점에서 측부와 연결되어 상기 오염된 세정액으로부터 상기 침전된 오염물이 제거된 중등수를 유출하는 중등수유출관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제1정화유닛은 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액을 일시적으로 저장하는 순환탱크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 침전조는 상기 순환탱크와 일체로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제1정화유닛은 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액의 오염물을 응집시키는 응집제를 공급하는 응집제공급장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 정화유닛는 상기 오염된 세정액을 여과하여 오염물을 걸러내고 정화하는 여과장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 여과장치는 오염된 세정액을 여과시키는 메쉬와, 상기 메쉬에 부착된 오염물을 제거하는 자동세척부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 자동세척부는 상기 메쉬에 부착된 오염물을 포함하는 역세척수를 흡입하는 흡입부와, 상기 흡입부의 일측을 수용하여 흡입부로부터 흡입된 역세척수를 배출하는 배출부와, 동력을 제공하는 구동부와, 상기 구동부의 동력을 전달받아 상기 흡입부를 기계적으로 회전시키는 종동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 세정액재공급부는 상기 정화유닛에서 정화된 세정액을 상기 스크러버에 직접 재공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 세정액재공급부는 상기 정화유닛에서 정화된 세정액을 상기 순환탱크를 경유하여 상기 스크러버에 재공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 세정액재공급부는 하나의 관으로 나와서 상기 순환탱크에 저장된 세정액 일부를 상기 스크러버에 재공급하는 관과, 상기 정화유닛로부터 정화된 세정액을 상기 스크러버에 재공급하는 관으로 분기된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 배연가스 세정액 정화 시스템은 상기 정화유닛에서 배출된 슬러지를 처리하여 저장하는 슬러지처리유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 슬러지처리유닛은 상기 정화유닛에서 배출된 슬러지에 함유된 세정액을 포집하여 여과장치로 공급하는 탈수장치와, 탈수된 슬러지를 저장하는 탈수케이크저장조를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 스크러버가 세정액을 이용하여 배연가스로부터 황산화물 등의 오염물을 제거하는 가스세정단계와, 정화유닛이 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액을 정화하는 세정액정화단계와, 세정액재공급부가 상기 정화유닛에서 정화된 세정액을 상기 스크러버에 다시 공급하는 세정액재공급단계를 포함하고, 상기 세정액정화단계는 제1정화유닛이 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액을 일정시간 체류시키고 오염물을 침전시켜서 정화하는 제1정화단계와, 상기 제1정화유닛과 직렬 연결된 제2정화유닛이 상기 제1정화유닛에서 유출된 중등수를 여과하여 오염물을 걸러내고 정화하는 제2정화단계를 포함하는것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제1정화단계는 응집제공급장치가 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액의 오염물을 응집시키는 응집제를 공급하는 응집제공급단계와, 오염된 세정액이 침전조로 유입되는 오염수유입단계와, 상기 침전조가 오염된 세정액을 일정시간 체류시켜서 오염물을 침전시키는 침전단계와, 상기 오염된 세정액으로부터 상기 침전된 오염물이 제거된 중등수를 유출하는 중둥수유출단계와, 상기 오염된 세정액으로부터 오염물이 침전되어 형성된 슬러지를 배출하는 슬러지배출단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제2정화단계는 상기 여과장치의 메쉬에 부착된 오염물을 제거하는 자동세척단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 자동세척단계는 상기 여과장치의 유입압력과 유출압력을 측정하여 측정된 압력의 차이가 일정 범위를 초과하는지 여부를 판단하는 감지단계와, 일정 범위를 초과하는 차압 발생시 자동세척부의 배출부를 개방하여 흡입부가 메쉬에 부착된 오염물을 포함하는 역세척수를 흡입하는 흡입단계와, 상기 배출부가 흡입부로부터 흡입된 역세척수를 배출하는 배출단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 배연가스 세정액 정화 방법은 슬러지처리유닛이 정화유닛에서 배출된 슬러지를 처리하여 저장하는 슬러지처리단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 슬러지처리단계는 상기 정화유닛에서 배출된 슬러지에 함유된 세정액을 포집하는 탈수단계와, 포집한 세정액을 여과장치로 공급하는 중등수배출단계와, 탈수된 슬러지를 탈수케이크저장조로 배출하는 탈수케이크배출단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은, 배연가스로부터 황산화물 등의 오염물을 제거하는 스크러버에서 생성된 오염된 세정액을 정화하고, 정화된 세정액을 상기 스크러버에 다시 공급함으로써, 배연가스의 오염물질을 줄임과 동시에 배연가스의 오염물을 제거하는 과정에서 생성되는 오염된 세정액의 배출을 줄이는 효과를 가진다.
본 발명은, 스크러버에서 생성된 오염된 세정액을 일시적으로 저장하는 순환탱크를 포함하여, 세정액 순환시스템의 안정성을 높이는 효과를 도출한다.
본 발명은, 순환탱크가 일시적으로 저장하는 오염된 세정액의 일부를 취출하여 정화하고 다시 상기 순환탱크에 공급함으로써, 스크러버에 다시 공급되는 세정액의 오염도를 낮추고 상기 스크러버에 세정액을 공급하는 배관과 스크러버 내에서 세정액을 분무하는 노즐의 오염물로 인한 폐색을 방지하는 효과를 가진다.
본 발명은, 응집제를 공급하여 오염된 세정액 내에서 오염물의 응집이 더 잘 일어날 수 있도록 함으로써, 세정액의 정화가 더 효율적으로 일어날 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명은, 오염된 세정액을 1차로 정화하는 침전장치를 포함하여, 입자가 큰 오염물은 상기 침전장치에서 정화하고, 직렬연결된 제2정화유닛의 부하를 저감시킴으로써 장기간 운전이 가능한 효과를 가진다.
본 발명은, 오염된 세정액을 일정시간 체류시키고 오염물을 침전시키는 침전조를 2개 이상 병렬로 연결하고, 상기 침전조를 제어하는 제어유닛을 포함하여 각각의 침전조에서 오염된 세정액을 체류시키고 오염물을 침전시키는 작용은 각각 순차적으로 작동하도록 함으로써, 침전과정 중에 침전조 내에서 세정액의 유동을 방지하고 침전과정이 원할하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.
본 발명은, 침전조와 순환탱크를 일체로 구성하여, 시스템이 차지하는 공간을 줄임으로써 효율적으로 시스템을 운영할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은, 제2정화유닛을 여과장치로 구성함으로써, 세정액의 정화용량을 크게하고, 운용비용을 절감할 수 있는 효과를 도출한다.
본 발명은, 여과장치에 자동세척부를 포함하여, 여과장치가 장기간 운전할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은, 여과장치를 역세척의 방법으로 자동세척을 하고, 여과장치가 오염된 세정액을 여과하는 과정 중에도 역세척이 가능한 효과를 도출한다.
본 발명은, 여과장치의 유입단과 유출단과 배출단의 압력정보에 바탕하여 밸브를 제어하는 제어유닛을 포함하여 역세척이 효율적이고 자동으로 수행되는 효과가 있다.
본 발명은, 정화유닛에서 정화된 세정액을 스크러버에 직접 재공급하여, 순도가 높은 세정액을 스크러버에 다시 제공할 수 있는 효과를 가진다.
본 발명은, 정화유닛에서 정화된 세정액을 순환탱크를 경유하여 스크러버에 재공급함으로써, 정화유닛의 부하를 줄일 수 있는 효과를 도출한다.
본 발명은, 정화유닛에서 배출된 슬러지에 함유된 세정액을 포집하여 여과장치로 공급하는 탈수장치를 포함하여, 선박 외부로 배출되는 슬러지의 양을 줄이고, 시스템의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 배연가스 세정액 정화 시스템
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배연가스 세정액 정화 시스템의 구성도
도 3은 도 2에 따른 배연가스 세정액 정화시스템의 블럭도
도 4는 도 2에 따른 정화유닛의 블럭도
도 5는 도 2에 따른 제1정화유닛의 구성도
도 6은 도 2에 따른 제2정화유닛의 구성도
도 7은 도 2에 따른 세정액재공급부의 구성도
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세정액재공급부의 구성도
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세정액재공급부의 구성도
도 10은 도 2에 따른 슬러지처리유닛의 블럭도
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배연가스 세정액 정화 방법의 순서도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배연가스 세정액 정화 시스템의 구성도
도 3은 도 2에 따른 배연가스 세정액 정화시스템의 블럭도
도 4는 도 2에 따른 정화유닛의 블럭도
도 5는 도 2에 따른 제1정화유닛의 구성도
도 6은 도 2에 따른 제2정화유닛의 구성도
도 7은 도 2에 따른 세정액재공급부의 구성도
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세정액재공급부의 구성도
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세정액재공급부의 구성도
도 10은 도 2에 따른 슬러지처리유닛의 블럭도
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배연가스 세정액 정화 방법의 순서도
이하에서는 본 발명에 따른 배연가스 세정액 정화 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배연가스 세정액 정화 시스템의 구성도이고, 도3은 도2에 따른 배연가스 세정액 정화 시스템의 블럭도이다. 도2 내지 도3을 참조하면,
본 발명인 배연가스 세정액 정화 시스템은 배연가스를 스크러버(2)에 유입시키는 배연가스공급부(1)와, 상기 배연가스로부터 세정액과의 흡착을 통하여 황산화물 등의 오염물을 제거하는 스크러버(2)와, 상기 스크러버(2)로부터 공급된 오염된 세정액을 정화하는 제1정화유닛(3)과, 상기 제1정화유닛(3)과 직렬연결되어 1차 정화된 세정액을 여과를 통하여 2차 정화하는 제2정화유닛(4)과, 상기 정화된 세정액을 상기 스크러버(2)로 다시 공급하는 세정액재공급부(5)와, 상기 정화된 세정액을 선박외로 배출하는 세정액배출관(6)과, 상기 정화유닛에서 배출된 슬러지를 처리하여 저장하는 슬러지처리유닛(7)과, 상기 정화유닛을 전반적으로 제어하는 제어유닛(8)을 포함한다.
상기 배연가스공급부(1)는 선박 내에서 발생하는 배연가스를 후술할 스크러버(2)로 유입시키는 구성으로 일측이 선박의 주 엔진 또는 보조 엔진과 같은 대형 디젤 엔진과 연결되어 황산화물 등 오염물질이 포함된 배연가스를 상기 스크러버(2)로 유입한다.
상기 스크러버(2)는 상기 배연가스공급부(1)로부터 유입된 배연가스에 함유된 황산화물 등의 오염물질을 상기 스크러버(2)에 공급된 세정액과 흡착을 통하여 제거한다. 상기 세정액은 배연가스를 세정하는 공정 초기에 포함되거나, 시스템 작동 도중에 추가될 수 있다.
본 발명의 작동 중에 상기 스크러버(2)에 공급된 세정액은 스크러버 내에서 미립화되어 분무되고, 배연가스 중에 포함되는 황산화물 등의 오염물 입자는 미립화된 세정액에 부착되어 배연가스로부터 분리되고, 오염물 입자가 부착된 오염된 세정액은 후술할 제1정화유닛(3)과 제2정화유닛(4)을 통하여 정화되고, 정화된 세정액은 후술할 세정액재공급부(5)를 통하여 다시 상기 스크러버(2)로 공급되어 순환하게 된다. 정화된 세정액은 감소된 양의 오염물을 가지지만, 소량의 오염물을 여전히 포함할 수 있다.
도4는 도2에 따른 정화유닛의 블럭도이고, 도5는 도2에 따른 제1정화유닛의 구성도이다. 도2 내지 도5를 참조하면,
상기 정화유닛은 상기 스크러버(2)에서 생성된 오염된 세정액을 정화하는데, 제1정화유닛(3)과, 상기 제1정화유닛(3)과 직렬연결된 제2정화유닛(4)을 포함한다.
상기 제1정화유닛(3)은 상기 스크러버(2)로부터 공급된 오염된 세정액을 정화하하며, 스크러버연결관(31), 순환탱크(32), 응집제공급장치(33), 침전장치(34)를 포함한다.
상기 스크러버연결관(31)은 일단이 상기 스크러버(2)와 연결되고, 타단은 후술할 순환탱크(32)에 연결되어 상기 스크러버(2)에서 생성된 오염된 세정액이 제1정화유닛(3)으로 공급되도록 한다.
상기 순환탱크(32)는 상기 스크러버연결관(31)과 연결되어 상기 스크러버(2)로부터 생성된 오염된 세정액을 일시적으로 저장하고, 후술할 오염수유입관(342)에 연결되어 오염된 세정액을 침전장치(34)에 수송하며, 후술할 세정액재공급부(5)에 연결되어 일시적으로 저장하고 있는 세정액을 다시 스크러버(2)에 공급한다. 상기 세정액재공급부(5)와 연결되는 위치는 상기 순환탱크(32)의 하단 측부와 연결되고, 상기 오염수유입관(342)과 연결되는 위치는 상기 순환탱크(32)의 하부와 연결되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 순환탱크(32)에 일시적으로 저장되어 있는 세정액의 오염도는 오염물의 침전으로 인하여 하단으로 갈수록 커지고 하부에는 침전된 오염물이 존재할 수 있기 때문에, 상대적으로 오염도가 낮은 세정액은 상기 스크러버(2)에 다시 공급하고, 침전된 오염물과 함께 오염도가 상대적으로 높은 세정액은 후술할 침전장치(34)로 수송하는 것이 바람직하기 때문이다.
본 발명에 있어서 상기 순환탱크(32)는 세정액을 순환시키는 시스템의 안정성을 높이는 효과를 가져온다. 예를 들면, 본 발명이 작동하는 중에 후술할 침전장치(34)나, 제2정화유닛(4)이 고장이 나거나 점검이 필요한 경우에, 전체 시스템을 곧바로 정지시키는 것이 아니라, 상기 스크러버(2)를 작동시키더라도 세정액의 순환은 스크러버(2) -> 순환탱크(32) -> 세정액재공급부(5) -> 상기 스크러버(2)로 이루어지는 폐루프를 순환하도록 함으로써, 상기 스크러버(2)의 작동을 일정시간 동안 유지할 수 있게 된다. 이렇게 세정액의 정화를 거치지 않고 순환하더라도 세정액을 일시적으로 저장하는 상기 순환탱크(32)로 인한 세정액의 희석작용으로 인하여 세정액의 오염도가 큰 폭으로 나빠지는 것은 아니므로 일시적으로는 상기 스크러버(2)의 운전이 가능하게 된다.
또한, 상기 순환탱크(32)는 후술할 세정액재공급부(5)가 정화된 세정액을 스크러버(2)에 공급하는 방법을 시스템의 운영상황에 맞도록 다양화하는 효과가 있다. 상기 순환탱크(32)에 일시적으로 저장된 오염된 세정액을 일부 취출하여 정화하고 정화된 세정액을 상기 순환탱크(32)를 경유하여 상기 스크러버(2)에 재공급하는 경우에는 시스템에서 정화해야 하는 세정액의 양을 낮출 수 있고, 정화된 세정액을 상기 순환탱크(32)에 다시 유입함으로써 순환탱크(32)에 저장되는 세정액의 오염도는 낮게 유지된다. 따라서 세정액이 시스템을 순환하는 과정에서 파울링(fouling) 또는 스케일링(scaling)에 의한 오염물의 침착으로 인하여 시스템을 구성하는 배관이 폐색되거나, 상기 스크러버(2) 내에서 큰 오염물질 집락(cluster)의 형성 등의 문제를 방지할 수 있다.
상기 응집제공급장치(33)는 후술할 오염수유입관(342)에 연결되어 상기 순환탱크(32)에서 유출되는 오염된 세정액에 응집제를 공급하며, 응집제저장조(331), 응집제공급관(332), 응집제공급펌프(332p)를 포함한다.
상기 응집제저장조(331)는 응집제를 저장한다. 상기 응집제는 세정액에 포함된 오염물이 응집되도록 하여 오염물의 크기를 증대시킴으로써 후술할 침전장치(34)와 제2정화유닛(4)에서 오염물의 침전 및 여과가 효율적으로 이루질 수 있도록 한다.
상기 응집제공급관(332)은 일단이 상기 응집제저장조(331)에 연결되고, 타단은 후술할 오염수유입관(342)에 연결되어 상기 응집제저장조(331)에 저장된 응집제를 상기 오염수유입관을 통하여 상기 침전장치(34)에 공급하게 된다. 이를 위하여 상기 응집제공급관(332)은 응집제공급펌프(332p)를 포함할 수 있다.
상기 침전장치(34)는 상기 스크러버(2)로부터 생성된 오염된 세정액을 저장하고 오염물을 침전시켜서 1차로 정화하며, 침전조(341), 오염수유입관(342), 중등수유출관(343), 슬러지배출관(344), 수위측정기(345)를 포함한다.
상기 침전조(341)는 오염된 세정액을 일정시간 체류시켜서 오염물을 침전시킴으로써 오염된 세정액을 1차로 정화하게 된다. 상기 침전조(341)는 별도로 구성될 수도 있지만, 시스템의 설치공간을 줄이고 시스템을 효율적으로 운영하기 위하여 상기 순환탱크(32)와 일체로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 침전조(341)의 형상은, 오염물이 침전되어 형성된 슬러지의 배출을 용이하게 한다는 점에서, 수직면(3411)과 경사면(3412)을 포함하여 하부로 갈수록 좁아지는 테이퍼(taper)형상을 가지는 것이 바람직하다. 상기 침전조(341)는 오염된 세정액이 유입되는 동안에는 세정액의 유동에 의하여 침전이 원할하게 이루어지지 않을 수 있으므로, 침전이 이루어지는 일정 시간 동안에는 세정액의 유입을 중단할 필요가 있다. 따라서 상기 침전조(341)는 적어도 2개 이상을 병렬로 연결하여 오염된 세정액 유입과 침전 과정을 순차적으로 운영하는 것이 바람직하다. 상기 침전조(341)의 용량 및 수량은 오염된 세정액의 처리용량을 한번에 처리 또는 여러번으로 나누어 처리하는 방법에 따라 결정되며, 한번에 처리하는 경우에는 상기 침전조(341)는 2개가 필요하고, 여러번으로 나누어 처리하는 경우에는 3개 이상이 필요하게 된다.
상기 침전조(341)를 2개를 병렬로 연결하여 침전 과정을 순차적으로 운영하는 것에 대하여 설명하면(도5에서 좌측이 1번 침전조, 우측이 2번 침전조라 칭함), 먼저 1번 침전조(341)가 순환탱크(32)로부터 오염된 세정액을 공급(S212)받는다. 1번 침전조(341)의 수위가 만수위가 되면 1번 침전조(341)의 오염수유입관(342)의 밸브(342v)는 폐쇄되고, 1번 침전조(341)에서는 일정시간 동안 침전과정(S213)을 거친뒤에, 중등수유출관(343)의 밸브(343v)를 개방하여 중등수를 유출(S214)시키고, 마지막으로 슬러지배출관(344)의 밸브(344v)를 개방하여 슬러지를 배출(S215)한다. 이 시간(S213~S215) 동안에 2번 침전조(341)가 순환탱크(32)로부터 오염된 세정액을 공급받는다. 마찬가지로 2번 침전조(341)가 일정시간 동안 침전과정(S213)과 중등수 유출과정(S214)과 슬러지 배출과정(S215)이 진행되는 동안에 다시 1번 침전조(341)가 상기 순환탱크(32)로부터 오염된 세정액을 공급받는 형태로 운영한다. 침전장치(34)에서 상기 침전조(341)의 운영을 복수의 침전조(341)를 적어도 2개 이상을 병렬로 연결하여 전술한 방법과 같이 순차적으로 운영하여 상기 침전조(341) 내에서 오염물의 침전과정이 일어나는 동안에 오염수의 유입을 막고 상기 침전조(341) 내에서 세정액의 유동을 방지함으로써 침전과정이 원할하게 이루어질 수 있다.
상기 오염수유입관(342)은 일단이 상기 침전조(341)의 상부와 연결되고, 타단은 상기 순환탱크(32)와 상기 응집제공급장치(33)에 연결되어 상기 순환탱크에 일시적으로 저장된 오염된 세정액과, 응집제를 상기 침전조(341)에 공급한다. 이를 위하여 상기 오염수 유입관(342)은 도관상에 펌프(342p)를 포함할 수 있고, 상기 침전조(341) 연결단에는 밸브(342v)가 포함될 수 있다.
상기 중등수유출관(343)은 일단이 상기 침전조(341)의 수직면(3411)이 끝나는 지점에서 측부와 연결되고, 타단은 후술할 중등수유입관(41)과 중등수배출관(732)과 연결되어 상기 침전조(341)에서 오염물의 침전과정을 거쳐서 정화된 세정액을 후술할 제2정화유닛(4)에 공급한다. 본 발명에 있어서 세정액은 크게 상기 스크러버(2) -> 순환탱크(32) -> 침전장치(34) -> 제2정화유닛(4)을 거쳐서 순환하게 되는데 설명의 편의를 위하여, 상기 스크러버(2)에서 오염물 입자가 부착된 오염된 세정액이 배출되어 상기 순환탱크(32)에 저장된 상태의 세정액을 오염수(a), 상기 침전장치(34)에서 오염물의 침전과정을 거쳐서 정화된 세정액을 중등수(b), 후술할 제2정화유닛(4)에서 여과된 세정액을 여과수(c)라 정의한다.
상기 슬러지배출관(344)은 일단이 상기 침전조(341)의 테이퍼 형상의 하부와 연결되고 타단은 후술할 배출부(442)와 슬러지처리유닛(7)에 연결되어, 상기 침전조(341)에서 침전된 오염물인 슬러지를 배출하여 슬러지처리유닛(7)에 공급된다. 배출된 슬러지는 상기 슬러지처리유닛(7)에서 탈수과정을 거치고, 탈수된 슬러지는 후술할 탈수케이크저장조(74)에 저장되며, 탈수과정 중에 포집된 세정액은 제2정화유닛(4)에 유입되어 여과과정을 거친 뒤에 순환탱크(32)를 경유하여 스크러버(2)에 공급된다.
상기 수위측정기(345)는 상기 침전조(341)에 유입된 세정액의 수위를 측정한다. 상기 침전조의 수위가 만수위가 되면 오염수유입관(342)에 배설된 밸브(342v)가 잠기고 일정시간 동안 상기 침전조(341)에서 체류하는 오염된 세정액은 침전과정을 거치고, 오염물의 분리가 이루어진다.
도6은 도2에 따른 제2정화유닛의 구성도이다. 도2 내지 도6을 참조하면,
상기 제2정화유닛(4)은 중등수유입관(41)을 통하여 유입된 세정액을 메쉬(42)를 통하여 여과하여 후술할 세정액재공급부(5)를 통하여 상기 스크러버(2)에 정화된 세정액을 다시 공급하며, 중등수유입관(41), 메쉬(42), 여과수유출관(43), 자동세척부(44)를 포함한다.
상기 중등수유입관(41)은 일단이 침전장치(34)의 중등수유출관(343)과 후술할 탈수장치(73)의 중등수배출관(732)에 연결되어, 상기 침전장치에서 1차적으로 정화된 세정액 및 후술할 탈수장치(73)에서 포집된 세정액을 상기 메쉬(42)에 공급하며, 공급되는 세정액의 양은 3방향 밸브(80)를 통하여 조절된다. 상기 중등수유입관(41)은 도관상에 펌프(41p)와 밸브(41v)와 압력측정기(PT1)를 포함할 수 있다.
상기 메쉬(42)는 소정의 공극의 크기를 가진 그물망의 구조이며, 내부로 유입된 오염된 세정액을 여과하고 상기 세정액으로부터 오염물을 걸러냄으로써 2차 정화를 한다. 기존의 저용량의 원심분리기를 순환하는 세정액의 유량은 일반적으로 스크러버(2)와 순환탱크(32)를 순환하는 유량의 2% 미만인 것에 반하여, 상기 자동세척이 가능한 메쉬(42)를 순환하는 세정액의 유량은 일반적으로 30%까지 가능하다. 또한, 본 발명에 있어서는 전술한 침전장치(34)를 통하여 입자가 큰 오염물이 1차적으로 정화되므로 상기 메쉬(42)의 배압상승 주기가 길어져 자동세척의 주기가 길어지므로 상기 메쉬(42)의 과부하를 방지함으로써 장기간 운전이 가능한 장점이 있다. 또한, 원심분리기는 작동을 위하여 소모되는 에너지가 큰 반면에, 상기 메쉬(42)는 원심분리기에 비하면 상대적으로 소모되는 에너지가 적기 때문에 운용비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
상기 여과수유출관(43)은 일단이 세정액재공급부(5)와 세정액배출관(6)에 연결되어 상기 메쉬(42)에서 여과된 세정액을 상기 세정액재공급부(5)를 통하여 스크러버(2)에 다시 공급하거나, 세정액배출관(6)을 통하여 시스템 외부로 배출하게 된다. 이를 위하여 상기 여과수유출관(43)은 도관상에 밸프(43v)와 압력측정기(PT2)를 포함할 수 있다.
상기 자동세척부(44)는 역세척을 통하여 상기 메쉬(42)에 부착된 오염물을 흡입하여 제거하는 부분으로, 흡입부(441), 배출부(442), 구동부(443), 종동부(444)를 포함한다.
상기 메쉬(42)에 의하여 오염된 세정액의 여과가 이루어지게 되면, 상기 세정액으로부터 걸러진 오염물은 상기 메쉬(42)의 공극을 막게 되고 이는 제2정화유닛(4) 내부의 압력을 상승시키게 되며 세정액의 여과가 원할하게 이루어지지 못하게 된다. 따라서 메쉬(42)의 공극을 막고 있는 오염물의 제거가 필요하게 되는데, 본 발명에서는 역세척의 방법으로 상기 메쉬(42)의 공극을 막고 있는 오염물을 제거함으로써, 자동세척이 진행되는 중에도 상기 제2정화유닛(4)이 오염된 세정액을 여과하는 데에는 장애가 없도록 하였다.
역세척이 필요한 시기는 제2정화유닛(4)의 유입단인 중등수유입관(41)과, 유출단인 여과수유출관(43)의 압력차이를 측정하여 판단할 수 있다. 상기 메쉬(42)의 공극이 오염물에 의하여 막혀있는 정도가 커질수록, 여과되어 유출되는 세정액의 양이 적어지므로 상기 제2정화유닛(4)의 유입압력(p1)은 유출압력(p2)보다 더 커지게 된다. 따라서 설정된 값 이상의 압력차이가 발생할 때에 역세척이 이루어지도록 한다. 또는 상기 제2정화유닛(4)의 운전시간이 설정된 시간 경과 시에 역세척이 이루어지도록 할 수도 있다.
상기 흡입부(441)는 상기 메쉬(42)에 부착된 오염물을 흡입하여 제거하는 부분으로, 연장봉(4411), 중심봉(4412)을 포함한다.
상기 연장봉(4411)은 내부에 관통공이 형성된 봉 내지는 막대 형상으로 일단이 상기 메쉬(42)의 내주면에 밀착하며, 타단은 상기 중심봉(4412)에 연결된다. 역세척은 후술할 배출부(442)의 밸브(442v)를 개방하면 차압과 중력에 의하여 여과된 세정액(여과수)이 상기 메쉬(42)의 역방향(내부방향)으로 유입되고, 이로 인하여 상기 메쉬(42)의 공극을 막고 있는 오염물은 상기 메쉬(42)의 내주면에 밀착된 상기 연장봉(4411)의 흡입 압력에 의하여 역세척수와 함께 흡입됨으로써 이루어지고, 흡입한 오염물과 역세척수는 상기 중심봉(4412)으로 이동된다. 역세척이 원할하게 이루어지기 위해서는 상기 제2정화유닛(4)의 유입압력(p1), 유출압력(p2), 배출부 압력(p3)의 관계가 p1 > p2 > p3로 되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 연장봉(4411)의 흡입압력을 높이기 위한 방법으로서 제어유닛(8)의 제어하에 여과수유출관(43)의 밸브(43v)를 일시적으로 폐쇄하여 유입압력(p1)과 유출압력(p2)의 압력차이를 크게 함으로써, 상기 연장봉(4411)의 흡입압력을 높이고 상기 메쉬(42)에서의 자동세척도를 높일 수 있다.
상기 연장봉(4411)은 다수 개가 상기 중심봉(4412)의 외주면에 높이를 달리하여 방사상으로 부착된 형태로 형성될 수 있는데, 이는 후술하는 바와 같이 상기 중심봉(4412)이 회전하면서 상하이동하는 경우에 보다 효율적으로 상기 메쉬(42)에 부착된 오염물을 흡입하기 위함이다.
상기 중심봉(4412)은 내부에 공간이 형성된 봉 내지는 막대 형상으로, 일단이 상기 연장봉(4411)에 연결되고 타단은 상기 배출부(442)와 연결되어 상기 연장봉(4411)으로부터 흡입된 오염물을 역세척수와 함께 배출부(442)를 통하여 후술할 슬러지처리유닛(7)으로 배출한다.
상기 배출부(442)는 일단이 상기 흡입부(441)의 상기 중심봉(4412)에 연결되고, 타단은 슬러지유입관(71)과 침전장치(34)의 슬러지배출관(344)에 연결되어 역세척수를 후술할 슬러지처리유닛(7)에 공급한다. 이를 위하여 상기 배출부(442)는 밸브(442v), 압력측정기(PT3)를 포함할 수 있다. 상기 밸브(442v)는 상기 제2정화유닛(4)이 여과모드일 때에는 폐쇄되고, 역세척모드일 때에는 개방된다.
상기 구동부(443)는 일단이 상기 종동부(444)에 연결되어 최종적으로 상기 흡입부(441)가 상하이동 및 회전할 수 있도록 동력을 제공하는 구성으로, 바람직하게는 모터 등이 사용될 수 있다.
상기 종동부(444)는 일단이 상기 구동부(443)에 연결되고 타단은 상기 흡입부(441)에 연결되며 상기 구동부(443)로부터 동력을 전달받아 상기 흡입부(441)를 기계적으로 상하이동 및 회전시키는 구성으로, 바람직하게는 기어 등이 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배연가스 세정액 정화 시스템의 구성도이고, 도 3은 도 2에 따른 배연가스 세정액 정화시스템의 블럭도이다. 도2 내지 도3을 참조하면,
상기 세정액재공급부(5)는 일단이 여과수유출관(43)과 연결되고, 타단은 스크러버(2)에 연결되어 정화유닛(3, 4)에서 1차, 2차에 걸쳐서 정화된 세정액을 다시 상기 스크러버(2)에 공급하여 세정액이 스크러버(2) -> 제1정화유닛(3) -> 제2정화유닛 -> 세정액재공급부(5) -> 스크러버(2)로 순환하도록 한다. 이를 위하여 상기 세정액재공급부(5)는 도관상에 펌프(4p)를 포함할 수 있다.
도7은 도2에 따른 세정액재공급부의 구성도이고, 도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세정액재공급부의 구성도이며, 도9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세정액재공급부의 구성도이다.
도7을 참조하면, 상기 세정액재공급부(5)는 순환탱크(32)를 경유하여 상기 정화유닛(3, 4)에서 정화된 세정액을 상기 스크러버(2)에 공급하고 있다. 상기 순환탱크(32)를 경유하여 세정액을 공급하는 경우에 이점은 상기 정화유닛(3, 4)이 처리(정화)해야 하는 양을 낮출 수 있다. 이 방법에 의하면 스크러버(2)에 공급되는 세정액의 오염도는 아래의 방법과 비교하여 상대적으로 높을 수 있지만, 상기 스크러버(2)가 배출하는 세정액을 전량 정화하는 것이 아니라 일정 농도를 유지하기 위한 정도로 정화하면 되기 때문에 상기 정화유닛(3, 4)의 부하를 낮출 수 있다는 장점이 있다.
도8을 참조하면, 상기 세정액재공급부(5)는 상기 정화유닛(3, 4)에서 정화된 세정액을 상기 스크러버(2)에 직접 공급하고 있다. 이 경우의 이점은 상기 스크러버(2)에 공급되는 세정액의 오염도가 다른 실시예에 비하여 가장 낮다는데 장점이 있다. 그러나 이 경우에는 상기 스크러버(2)가 배출하는 세정액 전량을 상기 정화유닛(3, 4)에서 정화해야 한다는 점이 단점으로 작용한다.
도9를 참조하면, 상기 세정액재공급부(5)는 하나의 관으로 나와서 상기 순환탱크에 저장된 세정액 일부를 상기 스크러버(2)에 재공급하는 관과, 상기 정화유닛(3, 4)으로부터 정화된 세정액을 상기 스크러버(2)에 재공급하는 관으로 분기된 구성으로 되어 있다. 이 경우는 전술한 도7과 도8의 장단점을 조율한 중간 형태로 볼 수 있다. 즉 이 방법에 의하면 상기 스크러버(2)에 공급되는 세정액의 오염도는 상대적으로 중간정도이고, 상기 정화유닛(3, 4)에서 정화해야 하는 양도 중간이라고 할 수 있다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배연가스 세정액 정화 시스템의 구성도이고, 도3은 도2에 따른 배연가스 세정액 정화시스템의 블럭도이다. 도2 내지 도3을 참조하면,
상기 세정액배출관(6)은 일단이 상기 여과수유출관(43)과 연결되어 여과된 세정액을 선박 외로 수송하여 해양으로 배출할 수 있도록 한다. 상기 여과수유출관(43)에서 유출된 여과된 세정액은 3방향 밸브(80)의 조절을 통하여, 상기 세정액재공급부(5)로의 수송과, 상기 세정액배출관(6)으로의 수송이 결정된다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배연가스 세정액 정화 시스템의 구성도이고, 도3은 도2에 따른 배연가스 세정액 정화시스템의 블럭도이고, 도10은 도2에 따른 슬러지처리유닛의 블럭도이다. 도2 내지 도3, 도10을 참조하면,
상기 슬러지처리유닛(7)은 정화유닛에서 배출된 슬러지를 처리하여 저장하며, 슬러지유입관(71), 버퍼탱크(72), 탈수장치(73), 탈수케이크저장조(74)를 포함한다.
상기 슬러지유입관(71)은 일단이 침전장치(34)의 슬러지배출관(344)과 제2정화유닛(4)의 배출부에 연결되고, 타단은 버퍼탱크(72)에 연결되어 침전장치(34) 및 제2정화유닛(4)에서 배출된 슬러지를 상기 버퍼탱크(72)로 공급한다.
상기 버퍼탱크(72)는 일단이 상기 슬러지유입관(71)에 연결되어 수송된 슬러지를 일시적으로 저장하고, 타단은 버퍼탱크연결관(731)에 연결되어 상기 슬러지를 후술할 탈수장치(73)에 공급한다.
상기 탈수장치(73)는 상기 버퍼탱크(72)로부터 공급받은 슬러지에 함유된 세정액을 포집하여 제2정화유닛(4)으로 공급하고, 탈수된 슬러지를 후술할 탈수케이크저장조(74)에 공급한다. 상기 침전장치(34)와 상기 제2정화유닛(4)에서 배출된 슬러지는 상당량의 세정액(수분)을 함유하고 있으므로, 이를 그대로 시스템 외부로 배출하기 보다는 상기 탈수장치(73)를 거쳐서 슬러지에 함유된 세정액을 탈수하여 재사용하는 것이 슬러지의 배출량을 줄이고, 재사용하는 세정액의 양도 늘어나므로 효율적이다. 상기 탈수장치(73)는 상기 버퍼탱크(72)로부터 수분이 다량 함유된 슬러지를 공급받는 버퍼탱크연결관(731)과, 탈수장치에서 포집한 세정액을 전술한 제2정화유닛(4)로 공급하는 중등수배출관(732)과, 탈수된 슬러지를 배출하는 탈수케이크배출관(733)을 포함한다.
상기 탈수케이크저장조(74)는 상기 탈수장치(73)의 탈수케이크배출관(733)에서 배출된 탈수된 슬러지를 저장한다.
도 4는 도 2에 따른 정화유닛의 블럭도이다. 도 4를 참조하면,
상기 제어유닛(8)은 상기 제1정화유닛(3)과, 제2정화유닛(4)을 전반적으로 제어하는 구성이며, 구체적으로 침전장치(34)에 관하여는 침전조(341)의 수위측정기(345)로부터 상기 침전조(341)의 수위정보를 받고 오염수유입관(342)의 펌프(342p)와 밸브(342p)를 제어하며, 제2정화유닛(4)에 관하여는 제2정화유닛(4)의 유입단과 유출단과 배출단의 압력측정기(PT1, PT2, PT3)로부터 메쉬의 유입압력(p1)과 유출압력(p2)의 정보를 받고 중등수유입관(41)의 밸브(41v)와 여과수유출관(43)의 밸브(43v)와 배출부(442)의 밸브(442v)를 제어하여, 전술한 바와 같이 제2정화유닛(4)의 각 단의 압력관계가 p1 > p2 > p3 가 되도록함으로써 역세척이 원할하게 이루어지도록 한다.
이와 같이 본 발명에 따른 배연가스 세정액 정화 시스템은 세정액을 이용하여 배연가스로부터 황산화물 등의 오염물을 제거하는 스크러버(2)와, 상기 스크러버(2)로부터 생성된 오염된 세정액을 정화하는 정화유닛(3, 4)과, 상기 정화유닛에서 정화된 세정액을 상기 스크러버(2)에 다시 공급하는 세정액재공급부(5)와, 상기 정화유닛에서 배출된 슬러지를 처리하여 저장하는 슬러지처리유닛(7)을 포함하고,
특히 상기 정화유닛(3, 4)은 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액을 일시적으로 저장하는 순환탱크(32)를 포함하여 세정액 순환시스템의 안정성을 높였으며, 상기 스크러버(2)로부터 생성된 오염된 세정액의 오염물을 응집시키는 응집제를 공급하는 응집제공급장치(33)를 포함하여 세정액 내에서 오염물의 응집이 더 잘 일어날 수 있도록 함으로써 더 효율적인 정화가 이루어지도록 하였으며, 오염물을 침전시켜서 1차로 정화하는 침전장치(34)를 포함하여 여과장치인 제2정화유닛(4)의 부하를 줄였으며, 2차로 정화하는 제2정화유닛(4)은 자동세척부(44)를 포함하여 장기간 운전할 수 있도록 하였다.
이하에서는 앞서 설명한 배연가스 세정액 정화 시스템을 이용한 배연가스 세정액 정화 방법에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배연가스 세정액 정화 방법의 순서도이다. 도11을 참조하면,
본 발명의 배연가스 세정액 정화 방법은, 스크러버(2)가 배연가스로부터 세정액과의 흡착을 통하여 배연가스로부터 황산화물 등 오염물을 제거하는 가스세정단계(S1), 정화유닛(3, 4)이 상기 스크러버(2)로부터 공급된 오염된 세정액을 정화하는 세정액정화단계(S2), 세정액재공급부(5)가 상기 정화된 세정액을 상기 스크러버(2)로 다시 공급하는 세정액재공급단계(S3), 슬러지처리유닛(7)이 상기 정화유닛(3, 4)에서 배출된 슬러지를 처리하여 저장하는 슬러지처리단계(S4)를 포함한다.
상기 가스세정단계(S1)는 상기 스크러버(2)가 배연가스공급부(1)로부터 유입된 배연가스에 함유된 황산화물 등의 오염물질을 상기 스크러버(2)에 공급된 세정액과 흡착을 통하여 제거하는 단계이다. 상기 세정액은 배연가스를 세정하는 공정 초기에 포함되거나, 시스템 작동 도중에 추가될 수 있다.
상기 세정액정화단계(S2)는 상기 정화유닛(3, 4)가 상기 스크러버(2)에서 생성된 오염된 세정액을 정화하는 단계이며, 제1정화단계(S21), 제2정화단계(S23)를 포함한다.
상기 제1정화단계(S21)는 침전장치(34)가 스크러버(2)로부터 생성된 오염된 세정액을 저장하고 오염물을 침전시켜서 1차로 정화하는 단계이며, 응집제공급단계(S211), 오염수유입단계(S212), 침전단계(S213), 중등수유출단계(S214), 슬러지배출단계(S215)를 포함한다.
상기 응집제공급단계(S211)는 응집제공급장치(32)가 순환탱크(32)에서 유출되는 오염된 세정액에 응집제를 공급하는 단계이다. 응집제를 공급함으로써 세정액에 포함된 오염물이 응집되어 오염물의 크기가 증대되고 이로 인하여 침전장치(34)에서의 제1정화단계(S21)와 제2정화유닛(4)에서의 제2정화단계(S23)가 효율적으로 이루어진다.
상기 오염수유입단계(S212)는 순환탱크(32)에 일시적으로 저장된 오염된 세정액과, 응집제공급장치(33)로부터 공급된 응집제가 침전장치(34)로 유입되는 단계이다. 상기 순환탱크(32)는 세정액을 순환시키는 시스템의 안정성을 높이는 효과를 가져온다.
상기 침전단계(S213)는 침전조(341)가 오염된 세정액을 일정시간 체류시켜서 오염물을 침전시키는 단계이다. 상기 침전조(341)는 오염된 세정액이 유입되는 동안에는 세정액의 유동에 의하여 침전이 원할하게 이루어지지 않을 수 있으므로, 침전이 이루어지는 일정 시간 동안에는 세정액의 유입을 중단하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 침전조(341)는 적어도 2개 이상을 병렬로 연결하여 오염된 세정액 유입과 침전 과정을 순차적으로 운영하는 것이 바람직하다.
상기 중등수유출단계(S214)는 중등수유출관(343)이 침전조(341)에서 오염물의 침전과정을 거쳐서 정화된 세정액을 최종적으로는 제2정화유닛(4)에 공급하기 위하여 1차로 정화된 세정액을 유출하는 단계이다.
상기 슬러지배출단계(S215)는 침전조(341)의 테이퍼 형상의 하부와 연결된 슬러지배출관(344)을 통하여 침전된 오염물인 슬러지를 배출하여 슬러지처리유닛(7)에 공급하는 단계이다. 배출된 슬러지는 상기 슬러지처리유닛(7)에서 탈수과정을 거치고, 탈수된 슬러지는 후술할 탈수케이크저장조(74)에 저장되며, 탈수과정 중에 포집된 세정액은 제2정화유닛(4)에 유입되어 후술할 제2정화단계(S23)를 거친다.
상기 제2정화단계(S23)는 제2정화유닛(4)dl 중등수유입관(41)을 통하여 유입된 세정액을 메쉬(42)를 통하여 여과하는 단계이며, 중등수유입단계(S231), 여과단계(S232), 자동세척단계(S233)을 포함한다.
상기 중등수유입단계(S231)는 침전장치(34)에서 제1정화단계(S21)를 거친 중등수와, 탈수장치(73)에서 배출된 중등수가 중등수유입관(41)을 통하여 제2정화유닛(4)으로 유입되는 단계이다.
상기 여과단계(S232)는 메쉬(42)가 내부로 유입된 오염된 세정액(중등수)을 여과하고 상기 세정액으로부터 오염물을 걸러냄으로써 2차 정화를 하는 단계이다. 상기 여과단계(S232)를 마친 여과수는 세정액재공급부(5)를 통하여 스크러버(2)로 다시 공급된다.
상기 자동세척단계(S233)는 자동세척부(44)가 역세척을 통하여 상기 메쉬(42)에 부착된 오염물을 흡입하여 제거하는 단계이며, 감지단계(S2331), 흡입단계(S2332), 배출단계(S2333)을 포함한다.
상기 감지단계(S2331)는 제2정화유닛(4)의 유입단인 중등수유입관(41)과, 유출단인 여과수유출관(43)의 압력을 측정하여 이들의 압력 차이가 설정된 값 이상으로 측정되는지 여부를 감지하는 단계이다. 상기 메쉬(42)의 공극이 오염물에 의하여 막혀있는 정도가 커질수록, 여과되어 유출되는 세정액의 양이 적어지므로 상기 제2정화유닛(4)의 유입압력(p1)은 유출압력(p2)보다 더 커지게 되는데, 설정된 값 이상의 압력차이가 발생할 때에 역세척이 이루어지도록 한다.
상기 흡입단계(S2332)는 흡입부(441)가 상기 메쉬(42)에 부착된 오염물을 흡입하여 제거하는 단계이다. 역세척은 배출부(442)의 밸브(442v)를 개방하면 차압과 중력에 의하여 여과된 세정액(여과수)이 상기 메쉬(42)의 역방향(내부방향)으로 유입되고, 이로 인하여 메쉬(42)의 공극을 막고 있는 오염물은 상기 메쉬(42)의 내주면에 근접한 상기 흡입부(441)에서 흡입 압력에 의하여 흡입되어 상기 배출부(442)를 통하여 역세척수와 함께 슬러지처리유닛(7)으로 배출된다.
상기 배출단계(S2333)는 일단이 상기 흡입부(441)에 연결되고, 타단은 슬러지유입관(71)과 침전장치(34)의 슬러지배출관(344)에 연결된 배출부(442)가 역세척수를 배출하는 단계이다. 배출된 역세척수는 슬러지처리유닛(7)에 공급되며, 후술할 슬러지처리단계(S4)를 거치게 된다.
상기 세정액재공급단계(S3)는 일단이 여과수유출관(43)과 연결되고, 타단은 스크러버(2)에 연결된 세정액재공급부(5)가 세정액정화단계(S2)를 거쳐서 정화된 세정액을 다시 스크러버(2)에 공급하여 세정액이 스크러버(2) -> 정화유닛(3, 4) -> 세정액재공급부(5) -> 스크러버(2)로 순환하도록 하는 단계이다. 세정액재공급단계(S3)는 상기 세정액재공급부(5)가 순환탱크(32)를 경유하여 상기 스크러버(2)에 재공급하는 방법, 상기 스크러버(2)에 직접 재공급하는 방법, 두 방법을 절충하여 세정액을 재공급하는 방법이 있다.
상기 슬러지처리단계(S4)는 슬러지처리유닛(7)이 정화유닛(3, 4)에서 배출된 슬러지를 처리하여 저장하는 단계이며, 슬러지유입단계(S41), 탈수단계(S42), 중등수배출단계(S43), 탈수케이크배출단계(S44)를 포함한다.
상기 슬러지유입단계(S41)는 일단이 침전장치(34)의 슬러지배출관(344)과 제2정화유닛의(4)의 배출부(442)에 연결되고, 타단은 버퍼탱크(72)에 연결된 슬러지유입관(71)이 침전장치(34) 및 제2정화유닛(4)에서 배출된 슬러지를 상기 버퍼탱크(72)로 공급하는 단계이다.
상기 탈수단계(S42)는 탈수장치(73)가 상기 버퍼탱크(72)로부터 공급받은 슬러지에 함유된 세정액을 포집하여 제2정화유닛(4)으로 공급하고, 탈수된 슬러지를 후술할 탈수케이크저장조(74)에 공급하는 단계이다. 상기 침전장치(34)와 상기 제2정화유닛(4)에서 배출된 슬러지는 상당량의 세정액(수분)을 함유하고 있으므로, 슬러지에 함유된 세정액을 탈수하여 재사용하는 것이 슬러지의 배출량을 줄이고, 재사용하는 세정액의 양도 늘어나므로 효율적이다.
상기 중등수배출단계(S43)는 중등수배출관(732)이 탈수장치에서 포집한 세정액을 배출하여 제2정화유닛(4)로 공급하는 단계이다. 상기 제2정화유닛(4)로 공급된 중등수는 제2정화단계(S23)와 세정액재공급단계(S3)를 거쳐서 스크러버(2)로 재공급된다.
상기 탈수케이크배출단계(S44)는 탈수케이크배출관(733)가 탈수된 슬러지를 탈수케이크저장조(74)에 배출하는 단계이다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
1: 배연가스공급부
2: 스크러버
3: 제1정화유닛
31: 스크러버연결관
32: 순환탱크
33: 응집제공급장치
331: 응집제저장조
332: 응집제공급관
332p: 응집제공급펌프
34: 침전장치
341: 침전조
3411: 수직면
3412: 경사면
342: 오염수유입관
343: 중등수배출관
344: 슬러지배출관
345: 수위측정기
4: 제2정화유닛
41: 중등수유입관
42: 메쉬
43: 여과수유출관
44: 자동세척부
441: 흡입부
442: 배출부
443: 구동부
444: 종동부
5: 세정액재공급부
6: 세정액배출관
7: 슬러지처리유닛
71: 슬러지유입관
72: 버퍼탱크
73: 탈수장치
731: 버퍼탱크연결관
732: 중등수배출관
733: 탈수케이크배출관
74: 탈수케이크저장조
8: 제어유닛
91: 스크러버
92: 배연가스
93: 순환수배관
94: 여과장치
95: 순환수조
96: 배수
97: 급수
2: 스크러버
3: 제1정화유닛
31: 스크러버연결관
32: 순환탱크
33: 응집제공급장치
331: 응집제저장조
332: 응집제공급관
332p: 응집제공급펌프
34: 침전장치
341: 침전조
3411: 수직면
3412: 경사면
342: 오염수유입관
343: 중등수배출관
344: 슬러지배출관
345: 수위측정기
4: 제2정화유닛
41: 중등수유입관
42: 메쉬
43: 여과수유출관
44: 자동세척부
441: 흡입부
442: 배출부
443: 구동부
444: 종동부
5: 세정액재공급부
6: 세정액배출관
7: 슬러지처리유닛
71: 슬러지유입관
72: 버퍼탱크
73: 탈수장치
731: 버퍼탱크연결관
732: 중등수배출관
733: 탈수케이크배출관
74: 탈수케이크저장조
8: 제어유닛
91: 스크러버
92: 배연가스
93: 순환수배관
94: 여과장치
95: 순환수조
96: 배수
97: 급수
Claims (22)
- 세정액을 이용하여 배연가스로부터 오염물을 제거하는 스크러버와, 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액을 정화하는 제1정화유닛과, 상기 제1정화유닛과 직렬연결되어 1차 정화된 세정액을 여과를 통하여 2차 정화하는 제2정화유닛과, 상기 제2정화유닛에서 정화된 세정액을 상기 스크러버에 다시 공급하는 세정액재공급부를 포함하고,
상기 제1정화유닛은 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액을 일정시간 체류시키고 오염물을 침전시켜서 정화하는 침전장치와 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액을 일시적으로 저장하는 순환탱크를 포함하며,
상기 침전장치는 상기 침전장치는 오염된 세정액을 일정시간 체류시키고 오염물을 침전시키는 침전조를 포함하고,
상기 침전조는 적어도 2개 이상이 병렬로 연결되며 상기 순환탱크와 일체로 구성되고,
상기 각각의 침전조는 오염된 세정액을 체류시키고 오염물을 침전시키는 작용을 순차적으로 진행하여 적어도 하나의 침전조에서 오염물을 침전시키고 중등수와 슬러지를 배출하는 동안 세정액의 유입을 중단하고, 적어도 다른 하나의 침전조는 세정액을 공급받아 침전과정이 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 하며,
상기 제2정화유닛은 오염된 세정액을 여과하여 오염물을 걸러내고 정화하는 메쉬를 포함하여 여과된 세정액을 상기 세정액재공급부로 이송하는 여과장치를 포함하는 배연가스 세정액 정화 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 침전조는 하부로 갈수록 좁아지는 테이퍼(taper) 형상을 포함하는 배연가스 세정액 정화 시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 침전장치는 상기 침전조의 상부와 연결되어 오염된 세정액을 상기 침전조로 안내하는 오염수유입관과, 상기 침전조의 테이퍼 형상의 하부와 연결되어 상기 오염된 세정액으로부터 오염물이 침전되어 형성된 슬러지를 배출하는 슬러지배출관과, 상기 침전조의 수직면이 끝나는 지점에서 측부와 연결되어 상기 오염된 세정액으로부터 상기 침전된 오염물이 제거된 중등수를 유출하는 중등수유출관을 포함하는 배연가스 세정액 정화 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 제5항에 있어서, 상기 제1정화유닛은 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액의 오염물을 응집시키는 응집제를 공급하는 응집제공급장치를 포함하는 배연가스 세정액 정화 시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 여과장치는 상기 메쉬에 부착된 오염물을 제거하는 자동세척부를 더 포함하는 배연가스 세정액 정화 시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 자동세척부는 상기 메쉬에 부착된 오염물을 포함하는 역세척수를 흡입하는 흡입부와, 상기 흡입부의 일측을 수용하여 흡입부로부터 흡입된 역세척수를 배출하는 배출부와, 동력을 제공하는 구동부와, 상기 구동부의 동력을 전달받아 상기 흡입부를 기계적으로 회전시키는 종동부를 포함하는 배연가스 세정액 정화 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 세정액재공급부는 상기 정화유닛에서 정화된 세정액을 상기 스크러버에 직접 재공급하는 것을 특징으로 하는 배연가스 세정액 정화 시스템.
- 제5항에 있어서, 상기 세정액재공급부는 상기 정화유닛에서 정화된 세정액을 상기 순환탱크를 경유하여 상기 스크러버에 재공급하는 것을 특징으로 하는 배연가스 세정액 정화 시스템.
- 제5항에 있어서, 상기 세정액재공급부는 하나의 관으로 나와서 상기 순환탱크에 저장된 세정액 일부를 상기 스크러버에 재공급하는 관과, 상기 정화유닛로부터 정화된 세정액을 상기 스크러버에 재공급하는 관으로 분기된 것을 특징으로 하는 배연가스 세정액 정화 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 배연가스 세정액 정화 시스템은 상기 정화유닛에서 배출된 슬러지를 처리하여 저장하는 슬러지처리유닛을 포함하는 배연가스 세정액 정화 시스템.
- 제15항에 있어서, 상기 슬러지처리유닛은 상기 정화유닛에서 배출된 슬러지에 함유된 세정액을 포집하여 여과장치로 공급하는 탈수장치와, 탈수된 슬러지를 저장하는 탈수케이크저장조를 포함하는 배연가스 세정액 정화 시스템.
- 스크러버가 세정액을 이용하여 배연가스로부터 황산화물 등의 오염물을 제거하는 가스세정단계와,
정화유닛이 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액을 정화하는 세정액정화단계와,
세정액재공급부가 상기 정화유닛에서 정화된 세정액을 상기 스크러버에 다시 공급하는 세정액재공급단계를 포함하고,
상기 세정액정화단계는 제1정화유닛이 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액을 일정시간 체류시키고 오염물을 침전시켜서 정화하는 제1정화단계와, 상기 제1정화유닛과 직렬 연결된 메쉬가 포함된 여과장치를 포함하는 제2정화유닛이 상기 제1정화유닛에서 유출된 중등수를 여과하여 오염물을 걸러내고 정화하는 제2정화단계를 포함하고,
상기 제1정화단계는 순환탱크로부터 오염된 세정액이 상기 순환탱크와 일체형으로 결합된 침전조로 유입되는 오염수유입단계와, 상기 침전조가 오염된 세정액을 일정시간 체류시켜서 오염물을 침전시키는 침전단계와, 상기 오염된 세정액으로부터 상기 침전된 오염물이 제거된 중등수를 유출하는 중등수유출단계와, 상기 오염된 세정액으로부터 오염물이 침전되어 형성된 슬러지를 배출하는 슬러지배출단계를 포함하되,
상기 침전조가 적어도 2개 이상 병렬로 연결되어 적어도 하나의 침전조에서 상기 침전단계와 중등수유출단계 및 슬러지배출단계가 진행되는 동안 세정액의 유입을 중단하고, 적어도 다른 하나의 침전조에서 상기 오염수유입단계를 진행하여 침전과정이 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 배연가스 세정액 정화 방법. - 제17항에 있어서, 상기 제1정화단계는 상기 오염수유입단계 이전에 응집제공급장치가 상기 스크러버로부터 생성된 오염된 세정액의 오염물을 응집시키는 응집제를 공급하는 응집제공급단계를 더 포함하는 배연가스 세정액 정화 방법.
- 제18항에 있어서, 상기 제2정화단계는 상기 여과장치의 메쉬에 부착된 오염물을 제거하는 자동세척단계를 포함하는 배연가스 세정액 정화 방법.
- 제19항에 있어서, 상기 자동세척단계는 상기 여과장치의 유입압력과 유출압력을 측정하여 측정된 압력의 차이가 일정 범위를 초과하는지 여부를 판단하는 감지단계와, 일정 범위를 초과하는 차압 발생시 자동세척부의 배출부를 개방하여 흡입부가 메쉬에 부착된 오염물을 포함하는 역세척수를 흡입하는 흡입단계와, 상기 배출부가 흡입부로부터 흡입된 역세척수를 배출하는 배출단계를 포함하는 배연가스 세정액 정화 방법.
- 제17항에 있어서, 상기 배연가스 세정액 정화 방법은 슬러지처리유닛이 정화유닛에서 배출된 슬러지를 처리하여 저장하는 슬러지처리단계를 포함하는 배연가스 세정액 정화 방법.
- 제21항에 있어서, 상기 슬러지처리단계는 상기 정화유닛에서 배출된 슬러지에 함유된 세정액을 포집하는 탈수단계와, 포집한 세정액을 여과장치로 공급하는 중등수배출단계와, 탈수된 슬러지를 탈수케이크저장조로 배출하는 탈수케이크배출단계를 포함하는 배연가스 세정액 정화 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180053741A KR102038952B1 (ko) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | 배연가스 세정액 정화 시스템 및 그 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180053741A KR102038952B1 (ko) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | 배연가스 세정액 정화 시스템 및 그 방법 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102038952B1 true KR102038952B1 (ko) | 2019-11-26 |
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ID=68731429
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180053741A KR102038952B1 (ko) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | 배연가스 세정액 정화 시스템 및 그 방법 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102038952B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112473232A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-12 | 河北绿源地热能开发有限公司 | 一种用于地热水过滤器反冲洗的缓冲装置及其操作方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08168830A (ja) | 1994-12-19 | 1996-07-02 | Nippondenso Co Ltd | 環状加工品の端面切断方法およびその端面切断方法に用いる端面成形用金型 |
| JP2013527788A (ja) * | 2010-02-25 | 2013-07-04 | アルファ・ラバル・コーポレイト・エービー | 排ガス及びガス・スクラバ流体浄化装置及び方法 |
| JP2015080755A (ja) * | 2013-10-22 | 2015-04-27 | 三菱化工機株式会社 | 船舶用排ガス浄化装置およびその方法 |
| KR20160004894A (ko) * | 2013-05-08 | 2016-01-13 | 오와이 랑그 테크 에이비 | 선박의 배기 가스에 함유된 불순물을 처리하기 위한 방법, 스크러버를 구비한 선박, 및 정화 유닛 |
| KR20170126180A (ko) * | 2016-05-09 | 2017-11-17 | 주식회사 파나시아 | 배기가스 처리용 세정 시스템 |
-
2018
- 2018-05-10 KR KR1020180053741A patent/KR102038952B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08168830A (ja) | 1994-12-19 | 1996-07-02 | Nippondenso Co Ltd | 環状加工品の端面切断方法およびその端面切断方法に用いる端面成形用金型 |
| JP2013527788A (ja) * | 2010-02-25 | 2013-07-04 | アルファ・ラバル・コーポレイト・エービー | 排ガス及びガス・スクラバ流体浄化装置及び方法 |
| KR20160004894A (ko) * | 2013-05-08 | 2016-01-13 | 오와이 랑그 테크 에이비 | 선박의 배기 가스에 함유된 불순물을 처리하기 위한 방법, 스크러버를 구비한 선박, 및 정화 유닛 |
| JP2015080755A (ja) * | 2013-10-22 | 2015-04-27 | 三菱化工機株式会社 | 船舶用排ガス浄化装置およびその方法 |
| KR20170126180A (ko) * | 2016-05-09 | 2017-11-17 | 주식회사 파나시아 | 배기가스 처리용 세정 시스템 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112473232A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-12 | 河北绿源地热能开发有限公司 | 一种用于地热水过滤器反冲洗的缓冲装置及其操作方法 |
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